(57)【要約】  樹脂組成物は、金属板、金属箔、及び前記金属板と前記金属箔との間に配置された樹脂層を備える金属ベース基板のうち前記樹脂層の形成に用いる樹脂組成物であって、（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と、（Ｂ）無機充填剤と、（Ｃ）シランカップリング剤と、を含み、樹脂組成物の全体の（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を、ｃ質量％とし、樹脂組成物の全体の（Ｂ）無機充填剤の含有量をｂ質量％としたとき、５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１を満たす。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板、金属箔、及び前記金属板と前記金属箔との間に配置された樹脂層を備える金属ベース基板のうち前記樹脂層の形成に用いる樹脂組成物であって、
（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と、
（Ｂ）無機充填剤と、
（Ｃ）シランカップリング剤と、を含み、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を、ｃ質量％とし、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｂ）無機充填剤の含有量をｂ質量％としたとき、
５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１
を満たす樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物において、
前記金属板がアルミニウム板である、樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の樹脂組成物において、
前記無機充填剤が水酸化アルミニウムまたはアルミナである、樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂組成物において、
前記フェノキシ樹脂の含有量は、前記樹脂組成物の合計値１００質量％に対して１０重量％以上４０重量％以下である、樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の樹脂組成物において、
エポキシ樹脂をさらに含む、樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂組成物において、
前記エポキシ樹脂が（Ｄ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である、樹脂組成物。
【請求項７】
金属板、金属箔、及び前記金属板と前記金属箔との間に配置された樹脂層を備え、
前記樹脂層が請求項１から６のいずれか１項に記載の樹脂組成物である、
金属ベース基板。
【請求項８】
請求項７に記載の金属ベース基板において、
１２１℃、湿度１００％、９６時間の条件でのＰＣＴ処理後の絶縁抵抗値／ＰＣＴ処理前の絶縁抵抗値が１０−３以上１０−１以下である、金属ベース基板。
【請求項９】
シランカップリング剤で表面処理されていない金属板を準備する工程と、
前記シランカップリング剤で表面処理されていない金属板の少なくとも一面上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に金属箔を形成する工程と、を有し、
前記樹脂層は、
（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と、
（Ｂ）無機充填剤と、
（Ｃ）シランカップリング剤と、を含み、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を、ｃ質量％とし、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｂ）無機充填剤の含有量をｂ質量％としたとき、
５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１
を満たす、金属ベース基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の金属ベース基板の製造方法において、
前記（Ｂ）無機充填剤が、平均粒径Ｄ５０が３μｍ以上５μｍ以下である単分散のアルミナを含む、金属ベース基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ベース基板を構成する樹脂層の形成に用いる樹脂組成物、金属ベース基板、及び金属ベース基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高発熱性電子部品を実装する回路基板には、熱放散性が求められている。このような中、回路基板には、金属板上に、絶縁層及び金属箔を形成した金属ベース基板が用いられている。この金属箔をエッチングすることにより導体回路が形成されることで回路基板が得られることになる。【０００３】
一方、車載用電子機器について、その小型化、省スペ−ス化と共に電子機器をエンジンル−ム内に設置することが要望されている。エンジンル−ム内は温度が高く、温度変化が大きいなど過酷な環境であり、また、放熱面積の大きな基板が必要とされる。このような用途に対して、より一層放熱性に優れる金属ベース基板が注目されている。【０００４】
この種の技術としては、特許文献１〜３に記載されている。特許文献１及び２では、アクリル樹脂を含有する樹脂層を用いることが記載されている。また、特許文献３では、シリコーン樹脂を含有する樹脂層を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−８４２６号公報
【特許文献２】特開平１０−２４２６０６号公報
【特許文献３】特開２００５−２８１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らが検討した結果、上記の先行技術の金属ベース基板においては、金属板と樹脂層との密着性、ヒートサイクル性及び絶縁抵抗性のバランスに改善の余地を有していることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のものを含む。
［１］
金属板、金属箔、及び前記金属板と前記金属箔との間に配置された樹脂層を備える金属ベース基板のうち前記樹脂層の形成に用いる樹脂組成物であって、
（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と、
（Ｂ）無機充填剤と、
（Ｃ）シランカップリング剤と、を含み、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を、ｃ質量％とし、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｂ）無機充填剤の含有量をｂ質量％としたとき、
５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１
を満たす樹脂組成物。
［２］
［１］に記載の樹脂組成物において、
前記金属板がアルミニウム板である、樹脂組成物。
［３］
［１］または［２］に記載の樹脂組成物において、
前記無機充填剤が水酸化アルミニウムまたはアルミナである、樹脂組成物。
［４］
［１］から［３］のいずれか１項に記載の樹脂組成物において、
前記フェノキシ樹脂の含有量は、前記樹脂組成物の合計値１００質量％に対して１０重量％以上４０重量％以下である、樹脂組成物。
［５］
［１］から［４］のいずれか１項に記載の樹脂組成物において、
エポキシ樹脂をさらに含む、樹脂組成物。
［６］
［５］に記載の樹脂組成物において、
前記エポキシ樹脂が（Ｄ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である、樹脂組成物。
［７］
金属板、金属箔、及び前記金属板と前記金属箔との間に配置された樹脂層を備え、
前記樹脂層が［１］から［６］のいずれか１項に記載の樹脂組成物である、
金属ベース基板。
［８］
［７］に記載の金属ベース基板において、
１２１℃、湿度１００％、９６時間の条件でのＰＣＴ処理後の絶縁抵抗値／ＰＣＴ処理前の絶縁抵抗値が１０−３以上１０−１以下である、金属ベース基板。
［９］
シランカップリング剤で表面処理されていない金属板を準備する工程と、
前記シランカップリング剤で表面処理されていない金属板の少なくとも一面上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に金属箔を形成する工程と、を有し、
前記樹脂層は、
（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂と、
（Ｂ）無機充填剤と、
（Ｃ）シランカップリング剤と、を含み、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を、ｃ質量％とし、
前記樹脂組成物の合計量１００質量％に対する前記（Ｂ）無機充填剤の含有量をｂ質量％としたとき、
５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１
を満たす、金属ベース基板の製造方法。
［１０］
［９］に記載の金属ベース基板の製造方法において、
前記（Ｂ）無機充填剤が、平均粒径Ｄ５０が３μｍ以上５μｍ以下である単分散のアルミナを含む、金属ベース基板の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金属板と樹脂層との密着性、ヒートサイクル性、及び絶縁抵抗性のバランスに優れた金属ベース基板が実現される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の樹脂組成物について説明する。
本発明の樹脂組成物は、金属板、金属箔、及びこれらの金属板と金属箔との間に配置された樹脂層を備える金属ベース基板のうち当該樹脂層の形成に用いる樹脂組成物である。このような樹脂組成物は、（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂、（Ｂ）無機充填剤、及び（Ｃ）シランカップリング剤を含み、かつ、５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１を満たすことにより特定される。
以下、詳述する。
【００１０】
（Ａ）重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４のビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（以下、単に「（Ａ）フェノキシ樹脂」ということがある。）とは、（Ａ）フェノキシ樹脂の構造中にジフェニルプロパン構造を有する化合物であって、重量平均分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４であれば特に限定されない。
（Ａ）フェノキシ樹脂を樹脂層に含むことにより、樹脂層と金属板との密着性が向上するだけでなく、プレス時に、流動性が改善され、ボイド等なく成形することが可能となる。また分子量が４．０×１０４〜４．９×１０４であることにより、次の効果が得られる。第１に、低弾性率化が可能となり、金属ベース基板に用いると応力緩和性にも優れることになる。例えば、本発明の樹脂組成物を用いた金属ベース基板を利用して、電子部品等を実装した半導体装置を製造した場合、当該半導体装置は、急激な加熱／冷却の環境下においても、電子部品と金属ベース基板を接合する半田接合部、またはその近傍で、クラック等の不良が発生することが抑制されることになる。
【００１１】
また、（Ａ）フェノキシ樹脂の重量平均分子量を４．０×１０４以上とすることにより、充分に低弾性率化することができるとともに、半導体装置に用いた場合、急激な加熱／冷却下で、半田接合部、またはその近傍でのクラックが発生しにくくなる。このように金属ベース基板のヒートサイクル特性を向上させることができる。また、（Ａ）フェノキシ樹脂の重量平均分子量を４．９×１０４以下とすることにより、粘度上昇により、プレス時の流動性が悪化し、ボイド等が発生することが抑制されて、金属ベース基板の絶縁信頼性を高めることが可能となる。このように金属ベース基板の絶縁特性を向上させることができる。
【００１２】
（Ａ）フェノキシ樹脂の含有量は、樹脂組成物全体の１０〜４０重量％であることが好ましい(以下、「〜」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す)。（Ａ）フェノキシ樹脂の含有量を１０重量％以上とすることにより、弾性率を下げる効果を十分に得られ、金属ベース基板に用いたときの応力緩和性に優れ、急激な加熱／冷却を受けても半田或いはその近傍でのクラックが発生することを抑制することができる。（Ａ）フェノキシ樹脂の含有量を４０重量％以下とすることにより、プレス時の流動性が悪化し、ボイド等が発生することが抑制され、金属ベース基板の絶縁信頼性を高めることができる。
なお、樹脂組成物全体とは、例えば、溶剤等を用いたワニスの場合は、溶剤を除く固形を意味し、液状エポキシ、カップリング剤等の液状成分は、樹脂組成物に含まれる。
【００１３】
（Ｂ）無機充填剤は、特に限定されないが、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、炭化ケイ素などが挙げられる。
【００１４】
これらの中でも、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカが、高熱伝導性の観点から好ましい。さらに好ましくは、アルミナである。アルミナを用いた場合、高熱伝導性に加え、耐熱性、絶縁性の点で好ましい。また、結晶性シリカまたは非晶性シリカは、イオン性不純物が少ない点で好ましい。絶縁信頼性に優れる金属ベース基板を製造することができる。
結晶性シリカまたは非晶性シリカは、プレッシャークッカテスト等の水蒸気雰囲気下で絶縁性が高く、金属、アルミ線、アルミ板等の腐食が少ない点で好適である。  
一方、難燃性の観点からは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好ましい。
さらに、溶融粘度調整やチクトロピック性の付与の目的においては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカが好ましい。
【００１５】
（Ｂ）無機充填剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物全体の４０〜７０重量％であることが好ましい。（Ｂ）無機充填剤の含有量を４０重量％以上とすることにより、熱抵抗を低減させ、十分な放熱性を得ることができる。一方、（Ｂ）無機充填剤の含有量を７０重量％以下とすることにより、プレス時の流動性が悪化し、ボイド等が発生することを抑制することができる。
【００１６】
（Ｃ）シランカップリング剤の含有量は、下記式を満たすことが好ましい。すなわち、５×１０−２＜ｃ−（ｂ×１／１００）＜１１。
上記中、ｃ（質量％）は、樹脂組成物の合計量１００質量％に対する（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を示し、ｂ（質量％）は、樹脂組成物の合計量１００質量％に対する（Ｂ）無機充填剤の含有量を示すものとする。
上記式中［ｃ−（ｂ×１／１００）］は、（Ｂ）無機充填剤の表面に付着せずに、樹脂組成物中に存在している（Ｃ）シランカップリング剤（すなわち、樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤）の含有量を示す。
【００１７】
以下、この点を説明する。
まず、（Ｃ）シランカップリング剤は、分子内に有機材料及び無機材料と結合する官能基を合わせ持っている。この（Ｃ）シランカップリング剤を介して、無機材料と有機材料とが結合されることになる。
（Ｃ）シランカップリング剤は、本技術分野において、（Ｂ）無機充填剤と樹脂組成物との接着に用いられており、（Ｂ）無機充填剤の表面に処理されることになる。このため、（Ｃ）シランカップリング剤の処理量（（Ｃ）シランカップリング剤の樹脂組成物全体に対する含有量）は、（Ｂ）無機充填剤の含有量に応じて、決定されることになる。
通常、（Ｃ）シランカップリング剤の処理量は、（Ｂ）無機充填剤の合計量１００質量％に対して０．５〜１質量％程度であることが知られている。
したがって、上記式中の（ｂ×１／１００）は、（Ｂ）無機充填剤に対する（Ｃ）シランカップリング剤の一般的な処理量を示す。そして、（Ｃ）シランカップリング剤の全量ｃから、（Ｃ）シランカップリング剤の処理量（ｂ×１／１００）を差し引くことにより、前述のとおり、樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量［ｃ−（ｂ×１／１００）］を見積もることができる。
【００１８】
このような樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤は、（Ｂ）無機充填剤の表面に付着せずに、樹脂組成物中に存在している。こうした（Ｃ）シランカップリング剤は、無機材料である金属板に作用して、樹脂層と金属板との密着性を高めることができる。
本発明において、樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を特定の範囲とすることにより、金属板と樹脂層との密着性、及びヒートサイクル特性のバランスを実現することができる。すなわち、樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量として、下限値は好ましくは５×１０−２質量％以上、より好ましくは１×１０−１質量％以上、さらに好ましくは５×１０−１質量％以上であり、上限量は、特に限定されないが、例えば、好ましくは１１質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以下であり、さらに好ましくは９質量％以下である。
【００１９】
樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を下限値以上とすることにより、（Ｂ）無機充填剤から得られる効果を充分に引き出すとともに、金属板と樹脂層との密着性を高め、金属ベース基板の絶縁性特性を向上させることが可能となる。
また、樹脂組成物中の遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を上限値以下とすることにより、シランカップリング剤が加水分解されて、半田耐熱性が低下することが抑制される。
【００２０】
従来において、たとえば、［ｃ−（ｂ×１／１００）］が０以下となるのは、（Ｃ）シランカップリング剤の処理量が（Ｂ）無機充填剤の合計量１００質量％に対して１質量％程度である場合、言い換えると、（Ｃ）シランカップリング剤の一般的な処理量を用いた場合であることを示すと言える。この種の樹脂組成物を用いた金属ベース基板には、金属板と樹脂層との密着性の改善において、相当の余地を有していた。
これに対して、本発明においては、［ｃ−（ｂ×１／１００）］＞０．０５となる。これにより、金属板と樹脂層との密着性を高め、金属ベース基板の絶縁性特性を向上させることが可能となる。
【００２１】
樹脂組成物は、改質剤として、エポキシ樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂を添加することにより、樹脂組成物の耐湿性、耐熱性、特に吸湿後の耐熱性が改善される。エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば、特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ系、ビスフェノールＦ系、ビフェニル系、ノボラック系、多官能フェノール系、ナフタレン系、脂環式系及びアルコール系等のグリシジルエーテル、グリシジルアミン系並びにグリシジルエステル系等が挙げられ、１種又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２２】
これらの中で、耐熱性、耐湿性、金属接着性およびプレス成形時の流動性の点から、ビスフェノールＡエポキシ樹脂が好ましく、特に常温で液状のビスフェノールＡエポキシ樹脂が好ましい。常温で液状のビスフェノールＡエポキシ樹脂は、プレス成形時の流動性が特に優れる上、ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂との相溶性に優れ、樹脂組成物が相分離等を起こさないため、耐熱性に優れる。
【００２３】
本発明の樹脂組成物は、さらに、エポキシ樹脂の硬化剤を含んでも良い。硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、酸無水物、アミン化合物及びフェノール化合物等が挙げられる。
【００２４】
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、硬化促進剤を用いても良い。硬化促進剤は、特に限定されないが、例えば、イミダゾール類及びその誘導体、第三級アミン類及び第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
【００２５】
本発明の樹脂組成物は、その他必要に応じ、任意に公知の熱可塑性樹脂、エラストマー、難燃剤及び充填剤、色素、紫外線吸収剤等の併用ができる。
【００２６】
次に、樹脂付き金属箔について説明する。
前述した樹脂組成物を用いた樹脂付き金属箔は、樹脂組成物からなる樹脂層を金属箔上に形成することにより得られる。
まず、樹脂層を形成するため本発明の樹脂組成物を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンシクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系、カルビトール系、アニソール等の有機溶剤中で、超音波分散方式、高圧衝突式分散方式、高速回転分散方式、ビーズミル方式、高速せん断分散方式、および自転公転式分散方式などの各種混合機を用いて溶解、混合、撹拌して樹脂ワニスを作製する。
【００２７】
樹脂ワニス中の樹脂組成物の含有量は、特に限定されないが、４５〜８５重量％が好ましく、特に５５〜７５重量％が好ましい。
【００２８】
次に樹脂ワニスを、各種塗工装置を用いて、金属箔上に塗工した後、これを乾燥する。または、樹脂ワニスをスプレー装置により金属箔に噴霧塗工した後、これを乾燥する。これらの方法により樹脂付き金属箔を作製することができる。
塗工装置は、特に限定されないが、例えば、ロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーターおよびカーテンコーターなどを用いることができる。これらの中でも、ダイコーター、ナイフコーター、およびコンマコーターを用いる方法が好ましい。これにより、ボイドがなく、均一な絶縁層の厚みを有する樹脂付き金属箔を効率よく製造することができる。
【００２９】
樹脂層の厚さは、５０μｍ〜２５０μｍの範囲が好ましい。樹脂層の厚さを５０μｍ以上とすることにより、金属ベース基板に用いる、例えば、アルミニウム板等の金属板と樹脂層との熱膨張率差による熱応力の発生を絶縁接着層で緩和することが十分にできる。
このような金属ベース基板に半導体素子、抵抗部品等を表面実装した場合、部材間の歪が大きくなることを抑制し、十分な熱衝撃信頼性を得ることができる。また、樹脂層の厚さを２５０μｍとすることにより、金属ベース基板の表面実装部分における歪量が少なくなり、良好な熱衝撃信頼性を得ることができるとともに、熱抵抗が低減し十分な放熱性を得ることができる。
【００３０】
金属箔は、特に限定されないが、例えば銅及び銅系合金、アルミ及びアルミ系合金、銀及び銀系合金、金及び金系合金、亜鉛及び亜鉛系合金、ニッケル及びニッケル系合金、錫及び錫系合金、鉄および鉄系合金等の金属箔が挙げられる。これらの中でも、金属箔をエッチングにより導体回路として用いることができる点で銅箔が好ましい。また、低熱膨張の観点から、鉄−ニッケル合金が好ましい。
【００３１】
尚、前記金属箔の製造方法は、電解法または圧延法のいずれでもよい。また、金属箔上にはＮｉメッキ、Ｎｉ−Ａｕメッキ、半田メッキなどの金属メッキがほどこされていてもかまわないが、絶縁接着層との接着性の点から導体回路の絶縁接着層に接する側の表面はエッチングやメッキ等により予め粗化処理されていることが一層好ましい。
【００３２】
前記金属箔の厚さは、特に限定されないが、０．５μｍ以上１０５μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上７０μｍ以下が好ましく、とくに好ましくは９μｍ以上３５μｍ以下が好ましい。金属箔の厚さを下限値以下とすることにより、ピンホールの発生を抑制し、金属箔をエッチングし導体回路として用いた場合、回路パターン成形時のメッキバラツキ、回路断線、エッチング液やデスミア液等の薬液の染み込みなどが発生する虞を回避することができる。また、金属箔の厚さを上限値以下とすることにより、金属箔の厚みバラツキを小さくして、金属箔粗化面の表面粗さバラツキを抑制することができる。
また、金属箔としては、キャリア箔付き極薄金属箔を用いることもできる。キャリア箔付き極薄金属箔とは、剥離可能なキャリア箔と極薄金属箔とを張り合わせた金属箔である。キャリア箔付き極薄金属箔を用いることで絶縁層の両面に極薄金属箔層を形成できることから、例えば、セミアディティブ法などで回路を形成する場合、無電解メッキを行うことなく、極薄金属箔を直接給電層として電解メッキすることで、回路を形成後、極薄銅箔をフラッシュエッチングすることができる。キャリア箔付き極薄金属箔を用いることによって、厚さ１０μｍ以下の極薄金属箔でも、例えばプレス工程での極薄金属箔のハンドリング性の低下や、極薄銅箔の割れや切れを防ぐことができる。
【００３３】
次に、金属ベース基板について説明する。
本発明の金属ベース基板は、金属板、金属箔及び、これらの金属板と金属箔との間に配置された樹脂層を備え、当該樹脂層は上記の樹脂組成物で構成されるものである。
このような金属ベース基板は、例えば、１２１℃、湿度１００％、９６時間の条件でのＰＣＴ処理後の絶縁抵抗値／ＰＣＴ処理前の絶縁抵抗値が１０−３以上１０−１以下であることにより特定されてもよい。前述の通り樹脂組成物が（Ａ）フェノキシ樹脂を有しているので、本発明の金属ベース基板は絶縁特性に優れることになる。
【００３４】
本発明に係る金属ベース基板の製造方法は、特に限定されないが、例えば、金属板の片面又は両面に前記樹脂付き金属箔の樹脂面が接するように積層し、プレス等を用い加圧・加熱硬化させて樹脂層を形成することにより金属ベース基板を得ることができる。金属ベース基板は、金属箔をエッチングすることにより、回路形成して、回路基板として用いることができる。
多層にする場合は、前記金属ベース基板に回路形成後、さらに樹脂付き金属箔を積層し、前記同様エッチングすることにより回路形成することにより多層の金属ベース基板を得ることができる。なお、最外層にソルダーレジストを形成し、露光・現像により半導体素子や電子部品が実装できるよう接続用電極部を露出させても良い。
【００３５】
前記金属板の厚みは、特に限定されないが、厚み０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。熱放散性に優れ、しかも経済的であるからである。
【００３６】
金属ベース基板を作製する別の方法としては、金属板に前記樹脂ワニスを塗工し、その後、金属箔を積層し加熱・加圧する方法が挙げられる。前記同様エッチングにより回路形成して用いることもできる。
【００３７】
尚、前記において金属板に前記樹脂ワニスを塗工し、樹脂を硬化させた後、無電解めっき、および電解めっきにより回路形成を行っても良い。
【００３８】
また、本実施の形態の金属ベース基板の製造方法としては、シランカップリング剤で表面処理されていない金属板を準備する工程と、シランカップリング剤で表面処理されていない金属板の少なくとも一面上に樹脂層を形成する工程と、当該樹脂層上に金属箔を形成する工程と、を有してもよい。樹脂層は、上記の樹脂組成物を用いることができる。
このように、本発明は、樹脂組成物中に遊離している（Ｃ）シランカップリング剤の含有量を充分に確保し、さらに高分子の（Ａ）フェノキシ樹脂を併用することにより、金属板にシランカップリング剤を処理する工程を省略することができるので、工程の簡略化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施の形態の金属ベース基板の製造方法において、（Ｂ）無機充填剤が、平均粒径Ｄ５０が３μｍ以上５μｍ以下である単分散のアルミナを含む樹脂組成物を用いることが好ましい。これにより、製品間において、樹脂組成物中の遊離する（Ｃ）シランカップリング剤の含有量のバラツキが抑制され、製品間の特性バラツキが抑制される。
【００４０】
以上から、本発明によれば、金属ベース基板との密着性、ヒートサイクル性に優れる、十分な絶縁抵抗を有する金属ベース基板を実現することができる。
また、本発明の樹脂組成物は、金属板との密着性に優れるため、長期絶縁信頼性試験において、良好な絶縁抵抗を示し、絶縁信頼性を有することができる。
【００４１】
加えて、本発明の樹脂組成物は、無機充填剤を含有させていることで従来からの熱放散性が優れる点、耐電圧等の電気絶縁性に優れる点等が良好のままに維持されていながら、応力緩和性が改善されている。
【００４２】
本発明の樹脂組成物、樹脂付き金属箔、及び金属ベース基板は自動車のエンジンル−ム等過酷な環境化で用いられる基板にでも使用することができ、産業上非常に有用である。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００４４】
＜実施例Ａ＞
実施例及び比較例において用いた原材料は以下の通りである。
（１）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学製、１２５５、重量平均分子量４．８×１０４）
（２）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＰ−５５Ｕ、重量平均分子量４．２×１０４）
（３）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８５０Ｓ、エポキシ当量１９０）
（４）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学製、１００１、エポキシ当量４７５）
（５）ジシアンジアミド（デグサ製）
（６）フェノールノボラック樹脂（ＤＩＣ製、ＴＤ−２０１０、水酸基当量１０５）
（７）２−フェニルイミダゾール（四国化成製、２ＰＺ）
（８）γ−グリシドキシプロピルトリトメキシシラン（信越シリコーン製、ＫＢＭ−４０３）
（９）水酸化アルミニウム（昭和電工製、ＨＰ−３６０）
（１０）アルミナ（電気化学工業製、ＡＳ−５０）
（１１）窒化ホウ素（電気化学工業製、ＳＰＧ−３）
（１２）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＤ−０２０Ｈ、重量平均分子量１．０×１０４）
（１３）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＰ−５０、重量平均分子量５．０×１０４）
（１４）シリコーン樹脂（モメンティブパフォーマンズ製ＸＥ１４−Ａ０４２５（Ａ）、ポリアルキルアルケニルシロキサン）
（１５）シリコーン樹脂（モメンティブパフォーマンズ製ＸＥ１４−Ａ０４２５（Ｂ）、ポリアルキル水素シロキサン）【００４５】
（実施例Ａ１）
（１）樹脂ワニスの調製
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学製、１２５５、重量平均分子量４．８×１０４）２２．０重量％、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８５０Ｓ、エポキシ当量１９０）１０．０重量％、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学製、１００１、エポキシ当量４７５）１５．０重量部、２−フェニルイミダゾール（四国化成製２ＰＺ）１．０重量部、シランカップリング剤としてγ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン製ＫＢＭ−４０３）２．０重量部、水酸化アルミニウム（昭和電工製、ＨＰ−３６０、粒径３．０μｍ）５０．０重量部をシクロヘキサノンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、樹脂組成物が固形分基準で７０重量％のワニスを得た。【００４６】
（２）樹脂付き金属箔の作製
金属箔として、厚さ７０μｍの銅箔（古河サーキットホイル製、ＧＴＳＭＰ）を用い、銅箔の粗化面に樹脂ワニスをコンマコーターにて塗布し、１００℃で３分、１５０℃で３分加熱乾燥し、樹脂厚１００μｍの樹脂付き銅箔を得た。【００４７】
（３）金属ベース基板の作製
前記樹脂付き銅箔と金属板として２ｍｍ厚のアルミニウム板を張り合わせ、真空プレスで、プレス圧３０ｋｇ／ｃｍ２で８０℃３０分、２００℃９０分の条件下で、プレスし金属ベース基板を得た。【００４８】
（実施例Ａ２〜Ａ１１、および比較例Ａ１〜Ａ６）
表１、及び表２に記載の配合表に従い樹脂ワニスを調製した以外は、実施例Ａ１と同様に樹脂ワニスを調製し、樹脂付き銅箔、金属ベース基板を作製した。
また、各実施例および比較例により得られた金属ベース基板について、次の各評価を行った。評価結果を表１、及び表２に示す。【００４９】
【表１】
2011161902.tif 000002
【００５０】
【表２】
2011161902.tif 000003
【００５１】
＜実施例Ｂ＞
実施例及び比較例において用いた原材料は以下の通りである。
（１）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学製、１２５５、重量平均分子量４．８×１０４）
（２）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＰ−５５Ｕ、重量平均分子量４.２×１０４）
（３）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８５０Ｓ、エポキシ当量１９０）
（４）ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８３０Ｓ、エポキシ当量１７０）
（５）ジシアンジアミド（デグサ製）
（６）２−フェニルイミダゾール（四国化成製、２ＰＺ）
（７）γ−グリシドキシプロピルトリトメキシシラン（信越シリコーン製、ＫＢＭ−４０３）
（８）アルミナ（日本軽金属製、ＬＳ−２１０、平均粒径３．６μｍ）
（９）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＤ−０２０Ｈ、重量平均分子量１.０×１０４）
（１０）ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（新日鐵化学製、ＹＰ−５０、重量平均分子量５.０×１０４）【００５２】
（実施例Ｂ１）
（１）樹脂ワニスの調製
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学製、１２５５、重量平均分子量４．８×１０４）６．７重量％、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８５０Ｓ、エポキシ当量１９０）８．４重量％、ジシアンジアミド（デグサ製）０．４重量％、２−フェニルイミダゾール（四国化成製２ＰＺ）０．１重量％、シランカップリング剤としてγ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン製ＫＢＭ−４０３）１．０重量％、アルミナ（日本軽金属製、ＬＳ−２１０Ｂ、粒径３．６μｍ）８３．４重量％をシクロヘキサノンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、樹脂組成物が固形分基準で７０重量％のワニスを得た。【００５３】
（２）樹脂付き金属箔の作製
金属箔として、厚さ７０μｍの銅箔（古河サーキットホイル製、ＧＴＳＭＰ）を用い、銅箔の粗化面に樹脂ワニスをコンマコーターにて塗布し、１００℃で３分、１５０℃で３分加熱乾燥し、樹脂厚１００μｍの樹脂付き銅箔を得た。【００５４】
（３）金属ベース基板の作製
前記樹脂付き銅箔と金属板として２ｍｍ厚のアルミニウム板を張り合わせ、真空プレスで、プレス圧３０ｋｇ／ｃｍ２で８０℃３０分、２００℃９０分の条件下で、プレスし金属ベース基板を得た。【００５５】
（実施例Ｂ２〜Ｂ６、および比較例Ｂ１〜Ｂ６）
表３、及び表４に記載の配合表に従い樹脂ワニスを調製した以外は、実施例１と同様に樹脂ワニスを調製し、樹脂付き銅箔、金属ベース基板を作製した。
また、各実施例および比較例により得られた金属ベース基板について、次の各評価を行った。評価結果を表３、及び表４に示す。【００５６】
【表３】
2011161902.tif 000004
【００５７】
【表４】
2011161902.tif 000005
【００５８】
（評価方法）
上述の各評価について、評価方法を以下に示す。【００５９】
（１）ピール強度
前記実施例、及び比較例で得られた金属ベース基板から１００ｍｍ×２０ｍｍの試験片を作製し、２３℃における金属ベース基板と樹脂層とのピール強度を測定した。
尚、ピール強度測定は、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に準拠して行った。【００６０】
（２）半田耐熱性
得られた金属ベース基板を５０ｍｍ×５０ｍｍにグラインダーソーでカットした後、エッチングにより銅箔を１／４だけ残した試料を作製し、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に準拠して評価した。評価は、前処理をしない場合と、前処理をしない場合と、１２１℃、１００％、（ＰＣＴ処理）を４時間行った後の場合において、２８８℃の半田槽に３０秒間浸漬した後で外観の異常の有無を調べた。
評価基準：異常なし
：膨れあり（全体的にフクレの箇所がある）【００６１】
（３）絶縁抵抗測定
前記金属ベース基板の樹脂層の絶縁抵抗値を、絶縁抵抗測定器を用いて測定した。
測定は、室温において交流電圧を銅箔とアルミニウム板間に印加し、行った。評価は、前処理をしないで測定する場合、および１２１℃、１００％、（ＰＣＴ処理）を９６時間行った後に測定する場合の２種類で行った。【００６２】
（４）熱伝導率
得られた金属ベース基板の密度を水中置換法により測定し、また、比熱をＤＳＣ（示差走査熱量測定）により測定し、さらに、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定した。
そして、熱伝導率を以下の式から算出した。
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝密度（ｋｇ／ｍ３）×比熱（ｋＪ／ｋｇ・Ｋ）×熱拡散率（ｍ２／Ｓ）×１０００【００６３】
（５）ヒ−トサイクル試験
得られた金属ベース配線基板を、−４０℃７分〜＋１２５℃７分を１サイクルとして５０００回のヒートサイクル試験を行った後、顕微鏡で半田部分のクラックの有無を観察した。半田部分のクラックの発生が１０％以上あるものは不良とし、半田クラックの発生が１０％未満のものを良好と判定した。
評価基準：良好
：不良（クラック発生率１０％以上）【００６４】
実施例Ａ１〜Ａ１１及びＢ１〜Ｂ６で得られた金属ベース基板は、金属板と樹脂層との密着性、ヒートサイクル特性及び絶縁特性のバランスが良好な結果であった。【００６５】
この出願は、２０１０年６月２２日に出願された日本出願特願２０１０−１４１１６９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【国際調査報告】
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